Жаростойкая сталь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческик

Республик (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 210679 (21) 2783096/22-02 (5 ) М

С 22 С 38/38 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.1081-Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.1(181 (53) УДК 669. 14. 018..52.85-194 (088.8) (72), Автор изобретения

П.Е. Нижельский (71) Заявитель

Курганский машиностроительный институт— (54 ) ЖАРОСТОЙКАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к металлур гии, в частности к безникелевым жаростойким сталям.

Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (1), содержащая, Ъ|

Углерод 0,2-0 35

Хром 21-23

Марганец 11-14

Кремний 1,5-2,0

Азот 0,4-0,45

Сера До 0,02

Фосфор До 0,05

Железо Остальное

Недостатком стали является более низкая жаростойкость и наличие подо- 15 калинного а(.-слоя. Наэтичие ст, .-слоя снижает контактную прочность.

Цель изобретения — повышение жаростойкости.

Поставленная цель достигается тем, 29 что сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, азот и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, вес. Ъг

Углерод 0,20-0,30 25

Хром 21-23

Марганец 13-.16

Кремний 1, 5-2,0

Азот 0,55-0,60

Железо Остальное ЗО

При таком содержании азота повышается жаростойкость и стабильность аустенита. Стабильность аустенита становится настолько высокой, что под окалиной не происходит Г-ъо(.превращения, т.е. сохраняется аустенитная структура.

Сохранение под окалиной аустенитной структуры обеспечивает высокое сопротивление поверхностного слоя стали пластической деформации, т.е ° обеспечивает сохранение высокой контактной прочности.

Обычно при окислении хромомарганцевых сталей, в том числе и известной стали, в результате преимущественного окисления углерода и марганца под окалиной образуется слой металла, представляющий собой с(твердый раствор (феррит) ., Известно, что сопротивление феррнта пластичной деформации при высоких температурах на порядок меньше, чем аустенита. Таким образом,сохранение под окалиной аустенита, достигаемое введением 0,55-0,60% азота, само по себе обеспечивает высокое сопротивление поверхности стали пластической деформации при высоких температурах, т.е. обеспечивает высокую

876765

Таблица1

Иикроструктура подокалннного слоя

Известная сталь

13,7 22,4 1,85 0,396 Остальное 1000

100

0 < 79. феррит

0 i 28 о

1 0,20

Предлагаемая сталь

13;2 20,95 1,52 0,55 Остальное 1000

100

0,65 Аустенит

0,64 Аустенит

2 0 30 16,0 23,05 1,98

0,60

Остальное 1000

100

0,57. Остальное. 1000

3 0,23 13,6421,92 2,00 100

О, 65 Аустенит

Таблица2

Примечания

Стал

Литая

Кованая, отжиг

26,4

22,0

89,8

5,1

Известная

25,4

23,7

5,0

9l,3

Предлагаемая

1 (1100 С, 1 ч)

Литая

Кованая

5 8

48,0

48,4

93,0

6 2

42,8

56,6

92,0

44,0

45,0

5,2

90,5

Литая

Кованая

Литая

5,8

48,0

47,0

95,0

6,8

41,0

44,0

91,0

46,0

40,0

93,0

6,5

Кованая

13-16

1,5-2,0

0,55-0,60

Остальное

Формула изобретения

Марганец

Кремний

Азот

Железо

ВНИИПИ Заказ 9520/35 Тираж 684 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 контактную прочность. Особенность воздействия азота на свойства. пред- лагаемой стали заключается в том, что при строго определенном его содержании (в данном случае 0,55-0,60%) он сохраняет аустенитную структуру и препятствует окислению компонентов стали в поверхностном слое. При более высоком содержании азота стабильность аустенита возрастает, но зато снижается жаростойкость.

В табл. 1 приводятся сравнительные данные о жаростойкости известной

Жаростойкая сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, азот ижелеэо,отличающаяся тема что, с целью повышения жаростойкости, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес. Ъг

Углерод 0,20-0,30

Хром 21-23 и предлагаемой сталей и структуре подокалинного слоя, полу,(енные при их окислении при 1000 С, 100 ч в воздушной среде. B табл. 2 приведены механические свойства цветной и предлагаемых сталей.

Слитки весом 800 г известной и предлагаемой сталей подвергают гомогенизации при 1100 С в течение 3 ч и последующей ковке на заготовку сечением 20х20 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 349751 кл. С 22 С 38/38, 1972